KR100549524B1 - 흡배기에 의한 환풍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박스형 케이스 내부에 격벽을 설치하여 각기 격벽에 의해 구분되는 배기 경로와 흡기경로를 형성하고, 단일 모터의 축상에 배기팬과 흡기팬을 설치하되 모터 및 배기팬은 배기경로상에 위치하고 흡기팬은 흡기경로상에 격벽을 사이에 두고 위치하도록 설치하고, 배기 경로를 구성하는 실내공기 흡입구는 케이스의 전방측면과 상부면의 일부에 형성하고 실내공기 방출구는 케이스의 후방 측면에 형성하며, 흡기경로를 구성하는 실외공기 흡입구는 실내공기 방출구의 반대방향인 케이스의 후방측면에 형성하고 실외공기 방출구는 실내공기 흡입구의 반대 면인 케이스의 전방 측면과 하부 면의 일부에 형성하며, 배기경로 상에 풍압에 의해 개폐되는 에어셔터를 설치하며, 흡기경로상에 에어필터를 설치한 구조를 특징으로 하는 흡배기에 의한 환풍장치이다.

흡배기, 환풍기

Description

흡배기에 의한 환풍장치{ VENTILATION FAN }

도1은 본 발명의 구조를 보이기 위한 평단면 구조도

도2는 실내공기흡입구와 실외공기방출구의 배치 구성도

도3은 에어셔터의 구조도

도4은 에어셔터의 동작 원리도

*주요 부호의 설명

10.케이스 11.확대부 12.몸통부 13.격벽

20.배기경로 21.실내공기흡입구 22.실내공기방출구

30.흡기경로 31.실외공기흡입구 32.실외공기방출구

40.배기팬 50.흡기팬 60.모터

61.축 70.에어셔터 71.도어

72.힌지축 80.에어필터

본 발명은 밀폐된 공간 구조물이나 주거공간의 실내외 공기 순환에 의한 적정 온도 유지와 실내공기의 정화 목적으로 사용하는 흡배기에 의한 환풍장치에 관한 것이다.

하나의 모터를 사용하여 흡기 경로와 배기경로에 의한 실내외 공기의 순환구조에 대하여 대한민국 특허 제0359997호, 특허 제0381591호에 의해 기제시 한 바 있다.

상기한 각 발명은 실내외 공기의 순환을 통하여 깨끗한 실내환경을 구축하기 위한 장치로서 실내의 오염된 공기를 외부로 방출시키고, 외부의 깨끗한 공기를 실내로 유입시켜 정화 후 공급하는 동작을 각기 독립된 흡기경로와 배기경로를 통하여 수행하고, 단일 모터를 사용하여 각 경로 상에 설치된 흡기팬과 배기팬을 작동시키는 구조를 갖는다.

상기한 발명은 흡기와 배기 경로가 각기 격벽에 의해 분리되고, 흡배기구가 서로 분리되어 있으나 구조상 충분한 이격 거리가 확보되지 않음으로서 흡배기 공기가 서로 섞이거나 간섭하는 현상이 발생하며, 대부분의 환경 하에서 흡배기 공기의 혼합은 큰 문제점을 야기하지 않음으로서 무시될 수 있었다.

그러나, 통신박스와 같이 예민한 전자 장비가 설치되어 있거나 온도에 민감한 시설물에서는 흡배기 공기의 혼합은 온도제어효율을 저하시키는 원인이 된다.

통신박스를 예로 들면, 실내 공기를 20℃ 내외로 유지시키기 위해 연중 대부 분 에어컨을 가동함으로서 전자장비 작동에 따른 열기를 식혀 실내 온도를 낮추고, 한편으로는 환풍기를 가동시켜 전자부품으로 부터의 유해가스를 외부로 방출하여야 함으로 연중 막대한 전력을 소비하고, 연중 이들 기구를 가동함으로서 장치의 수명을 단축시키는 요인이 된다.

따라서, 이러한 시설물의 경우 공기의 흡배기 환풍장치가 매우 유용하게 사용될 수 있으나 상기한 바와 같은 종래의 흡배기 환풍장치의 경우 환풍시 흡배기 공기의 간섭에 의한 순환효율이 저하되는 문제점이 제기된다.

또한, 종래의 흡배기 환풍장치는 흡기 공기와 배기 공기를 1:1의 비율로 순환시킴으로서 출입문의 개폐시 내부 공기의 균형이 깨어져 외부의 먼지가 실내로 유입되는 현상이 발생되고, 통신박스나 크린 룸 등 먼지 등에 매우 민감하게 반응하는 장비가 설치되는 시설물의 경우에는 출입문에 에어커튼 시설을 설치하는 등 별도의 보조시설 설치가 요구된다.

본 발명은 종래의 흡배기 환풍장치가 갖는 문제점을 개선하여 공기의 환풍 순환시 흡배기 공기의 간섭을 최소화하여 순환효율을 높이고, 실내 공기압을 높게 유지할 수 있도록 구성함으로서 출입문의 개폐시 외부 먼지의 실내유입을 차단하며, 실외 공기를 이용하여 실내공기 온도를 적정상태로 낮춤으로서 에어컨의 가동률을 낮추어 에너지를 절감할 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.

또한, 본 발명은 내부공기의 실외 배출을 위한 배기경로상에 설치되는 셔터 구조를 개량하여 모터에 걸리는 부하를 최소화하고, 개폐 동작시 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있는 구조의 셔터를 새로이 제시할 목적을 갖는다.

이를 위하여 본 발명은 박스형 케이스 내부에 격벽을 설치하여 각기 격벽에 의해 구분되는 배기 경로와 흡기경로를 형성하고, 단일 모터의 축상에 배기팬과 흡기팬을 설치하되 모터 및 배기팬은 배기경로상에 위치하고 흡기팬은 흡기경로상에 격벽을 사이에 두고 위치하도록 설치하고, 배기 경로를 구성하는 실내공기 흡입구는 케이스의 전방측면과 상부면의 일부에 형성하고 실내공기 방출구는 케이스의 후방 측면에 형성하며, 흡기경로를 구성하는 실외공기 흡입구는 실내공기 방출구의 반대방향인 케이스의 후방측면에 형성하고 실외공기 방출구는 실내공기 흡입구의 반대 면인 케이스의 전방 측면과 하부 면의 일부에 형성하며, 배기경로 상에 풍압에 의해 개폐되는 에어셔터를 설치하며, 흡기경로상에 에어필터를 설치한 구조를 갖는다.

도1은 본 발명의 기본 구조를 도시한 것이고, 도2는 케이스의 외부 구조를 도시한 것으로 이에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 케이스(10)는 박스 형상으로서 실내에서 실내공기흡입구와 실외공기 방출구의 이격거리를 더욱 확보할 수 있도록 케이스 전방에 확대부(11)를 형성하여 케이스의 중간 몸통부(12)에 대하여 확대부가 확대된 단 형태를 갖도록 실시된다.

상기 케이스는 도1에 도시된 바와 같이, 격벽(13)에 의해 좌우로 구분되고, 도면상 좌측에 배기경로(20)가 형성되며, 우측에 흡기경로(30)가 형성되는 구조를 갖는다.

배기경로는 오염된 실내공기를 실내공기흡입구(21)를 통하여 흡입하여 실내공기방출구(22)를 통하여 실외로 방출시키는 공기 흐름경로이며, 실내공기 흡입구(21)는 케이스 전방의 확대부 상면 일부와 측면 전부에 형성되고, 실내공기 방출구는 케이스의 후방측면에 형성된다.

상기한 실내공기 흡입구는 케이스의 전방 확대부에 대하여 "┏ " 형태로 형성되며, 이는 오염되고 더운 공기는 상층으로 향하는 성질을 이용한 것으로 실내공기의 흡입구가 확대부의 상면에 형성됨으로서 오염된 공기를 보다 효과적으로 흡입할 수 있다.

확대부의 상면에 형성한 실내공기 흡입구는 격벽에 의해 분할되는 배기경로가 형성되는 상면까지만 형성되며, 대략 상면의 1/2 부분만 형성된다.

흡기경로(30)는 실외의 차갑고 깨끗한 공기를 흡입하여 실내로 유입시키는 경로로서 케이스 후방 측면에 형성된 실외공기 흡입구(31)와 케이스의 전방 확대부 하면 일부와 측면에 형성한 실외공기 방출구(32)로 구성된다.

확대부의 하면에 형성한 실외공기 방출구는 격벽에 의해 분할되는 흡기경로가 형성되는 하면 까지만 형성되며, 대략 하면의 1/2 부분만 형성함으로서 측면 형성부위와 함께 " ┛ " 형태로 형성된다.

흡기경로와 배기경로에 의한 공기의 순환은 각기 배기경로상에 설치한 배기 팬(40)과 흡기 경로상에 설치한 흡기팬(50)에 의해 이루어지며, 에너지의 효율적 이용과 외부공기를 신선하게 유지시키기 위하여 하나의 모터(60)를 사용하여 그 축(61)에 흡기팬과 배기팬을 동시에 결합하는 구조를 갖는다.

즉, 격벽을 사이에 두고 배기경로상에 모터(60)와 배기팬(40)을 설치하고, 격벽(13)을 통과한 모터의 축에는 흡기팬을 결합함으로서 단일의 모터에 의해 흡기와 배기가 동시에 이루어지며, 배기경로상에 모터를 위치시킴으로서 모터의 작동에 따른 열과 브러시 마모에 의한 카본 가루등의 오염물질이 실내의 오염된 공기와 함께 실외로 방출됨으로서 흡입된 외부공기에 오염물질이 섞이거나 모터의 열이 섞이는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 배기팬의 배기능력 보다 흡기팬의 흡기능력을 1 - 2 배 크게 한 구조로 실시되며, 그에 따라 실내공기의 배기 능력보다 외부공기의 흡기 능력이 향상됨으로서 실내는 양압 상태가 되고, 그에 따라 출입문의 개폐시 외부공기가 실내로 유입되지 않으며, 그에 따라 외부의 먼지 등의 실내 유입이 차단됨으로서 별도의 에어 커튼 설비 없이도 실내의 청정도를 유지할 수 있게 된다.

배기경로상에는 에어셔터(70)가 설치되어 배기팬이 멈출 때 실내외 공기의 통행을 차단하는 작용을 하고, 흡기경로상에는 에어필터(80)가 설치되어 흡기팬이 멈출 때 실내외 공기의 통행을 차단하는 작용과 외부의 공기를 깨끗하게 걸러 실내로 유입되도록 하는 작용을 한다.

상기한 에어셔터는 모터의 동작에 연계시켜 전기적으로 개폐되는 구조로 실시할 수 있고, 풍압에 의해 개폐되는 구조로 실시할 수 있다.

본 발명은 에어셔터를 구성함에 있어서 풍압에 의해 개폐시킬 수 있고, 소음 및 작동에 따른 부하를 절감할 수 있는 보다 개선된 구조의 에어셔터를 아울러 제시한다.

도 3 및 도4는 본 발명에 의한 에어셔터의 구조를 도시한 것으로서, 배기경로의 배기팬 바깥쪽 통로(23)상에 도어(71)를 설치하되 도어의 힌지축(72)을 경사지게 형성한 구조를 특징으로 한다.

힌지축의 경사는 수직에서 30-60°각도 범위를 갖는다.

상기 구조는 도어에 작용하는 무게 중심을 힌지축으로 부터의 일정거리 떨어진 도어상에 둠으로서 배기팬의 동작 시에는 풍압에 의해 도어가 열리고, 팬기팬의 회전이 멈추면 자중에 의해 도어가 닫혀지는 구조이다.

상기 구조는 일반적으로 사용되는 2종류의 에어셔터구조에 대하여 다음과 같은 점에서 구별된다.

즉, 힌지축을 수직으로 형성한 경우는 도어를 개방하려는 힘인 풍압에 대하여 저항하는 힘이 거의 없어 약간의 풍압에 의해서도 도어가 개방되는 이점이 있으나 외부에서 힘을 가하지 않으면 도어가 닫혀지지 않는 특성이 있다.

따라서, 이 경우에는 힌지축에 스프링 등을 설치하여 풍력이 제거된 후에 도어가 자동으로 닫혀질 수 있는 구조로 실시될 수밖에 없으며, 상기 스프링력이 풍압에 저항하는 방향으로 작용하기 때문에 모터에 부하가 걸리고, 닫힐 때 충격에 의한 소음이 발생하는 단점을 갖는다.

수평방향으로 힌지축을 형성하는 경우는 풍력의 제거시 도어의 자중에 의해 자동으로 닫혀지는 장점이 있는 반면에 도어의 무게가 풍압에 저항하는 방향으로 작용하여 모터에 부하가 걸리고, 개폐시 소음이 큰 단점이 있다.

그러나, 상기한 실시례는 힌지축이 수직에서 30-60°각도로 기울어져 있기 때문에 작은 압력에 의해서도 쉽게 개방되고, 개방된 후에는 거의 저항 없이 개방상태를 유지함으로 모터에 작용하는 부하가 낮고, 풍압의 제거시에는 도어상에 형성된 무게 중심이 힌지축을 중심으로 도어를 회전시키는 방향으로 작용함으로서 자중에 의한 닫힘이 가능하며, 팬이 멈추면서 서서히 줄어드는 풍압에 의해 도어가 서서히 닫힘으로 거의 소음이 발생하지 않는 효과를 갖는다.

에어필터는 주기적인 교환이 가능하도록 캐비닛 구조로 케이스 내에 끼워 넣을 수 있도록 구성한다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 오염감지센서나 온도센서등과 함께 회로를 구성하여 실내온도가 높고 외부온도가 낮을 경우 외부공기를 흡입하여 실내온도를 낮추고, 실내가 오염되었을 때도 모터를 작동시켜 실내공기를 방출하고 외부 공기를 흡입하도록 제어장치를 구성함으로서 실내공기도 높고 외부공기도 높은 혹서기를 제외하고 에어컨의 가동 없이 환풍장치의 동작만으로 적정온도를 유지할 수 있어 막대한 전력을 절감할 수 있게 된다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 통신박스나 크린 룸 또는 일반적인 주거용 시설에서도 사용이 가능한 것으로 케이스 몸통부가 벽체에 고정됨으로서 케이스의 전 후면이 분리되고, 배기경로와 흡기경로가 격벽에 의하여 분리되며, 실내공기를 흡입하는 실내공기흡기구와 외부공기를 실내로 방출하는 실외공기방출구 및 실내공기를 외부로 방출하는 실내공기방출구와 실외공기를 흡입하는 실외공기 흡입구가 각기 충분히 떨어져 있고, 케이스의 반대면에 각기 위치함으로서 흡배기 공기의 간섭을 최소화 할 수 있게 된다.

또한, 실내공기가 양압을 유지함으로서 출입문의 개폐시 외부의 먼지 유입이 차단되며, 실내 공기의 밀도를 높임으로서 신선한 공기를 유지시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 박스형 케이스 내부에 격벽을 설치하여 각기 격벽에 의해 구분되는 배기 경로와 흡기경로를 형성하고, 단일 모터의 축상에 배기팬과 흡기팬을 설치하되 모터 및 배기팬은 배기경로상에 위치하고 흡기팬은 흡기경로상에 격벽을 사이에 두고 위치하도록 설치하고, 배기 경로를 구성하는 실내공기 흡입구는 케이스의 전방측면과 상부면의 일부에 형성하고 실내공기 방출구는 케이스의 후방 측면에 형성하며, 흡기경로를 구성하는 실외공기 흡입구는 실내공기 방출구의 반대방향인 케이스의 후방측면에 형성하고 실외공기 방출구는 실내공기 흡입구의 반대 면인 케이스의 전방 측면과 하부 면의 일부에 형성하며, 배기경로 상에 풍압에 의해 개폐되는 에어셔터를 설치하며, 흡기경로상에 에어필터를 설치한 구조로서 배기팬에 대하여 흡기팬의 흡기능력이 1-2배가 되도록 흡기팬의 크기를 크게 형성한 것을 특징으로 하는 흡배기에 의한 환풍장치.
2. 제1항에 있어서, 에어셔터는 배기경로의 배기팬 바깥쪽 통로상에 상기 통로를 개폐시키는 도어를 설치하되 도어의 힌지축을 경사지게 형성하여 풍압에 의해 도어가 열리고, 자중에 의해 도어가 닫히는 구조로 한 것을 특징으로 하는 흡배기에 의한 환풍장치.
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